論文の概要: Efficient vacuum state preparation for quantum simulation of strongly interacting local quantum field theories

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2310.19229v2
• Date: Fri, 3 Nov 2023 13:53:45 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-11-06 16:38:50.088475
• Title: Efficient vacuum state preparation for quantum simulation of strongly interacting local quantum field theories
• Title（参考訳）: 強相互作用する局所量子場理論の量子シミュレーションのための効率的な真空状態形成
• Authors: Thomas D. Cohen, Hyunwoo Oh
• Abstract要約: 量子コンピュータ上での強い相互作用を持つ局所量子場理論の文脈で基底状態を作成するための効率的なアプローチを示す。 このアプローチは体積の平方根に比例して真空状態を生成する。 現実的な制限によるエラーは抑制され、沿道の世俗的な成長は見られない。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: An efficient approach for preparing ground states in the context of strongly interacting local quantum field theories on quantum computers is presented. The algorithm belongs to the same class as traditional adiabatic state preparation techniques and methods based on quantum Zeno effect in that it starts with a ground state of an analytically calculable system and evolves the parameters of the Hamiltonian to the one of interest while maintaining the ground state along the path in parameter space. The approach produces the vacuum state in a time proportional to the square-root of the volume, which is a square-root improvement in speed compared to traditional approaches. The approach exploits a novel method for traversing the path in parameter space in which the resources scale linearly with a path length suitably defined in parameter space. Errors due to practical limitations are controlled and do not exhibit secular growth along the path. The final accuracy can be arbitrarily improved with an additive cost, which is independent of the volume and grows slower than logarithmically with the overlap between the state produced and the exact ground state.
• Abstract（参考訳）: 量子コンピュータ上で強相互作用する局所量子場理論の文脈で基底状態を作成するための効率的な手法を提案する。 このアルゴリズムは、解析的に計算可能な系の基底状態から始まり、パラメータ空間の経路に沿って基底状態を維持しながらハミルトニアンのパラメータを興味のあるものへと発展させるという、従来の断熱的状態形成技術や量子ゼノ効果に基づく方法と同じクラスに属する。 このアプローチでは、体積の平方根に比例する時間内に真空状態を生成する。 提案手法は,パラメータ空間で適切に定義された経路長とともに資源が線形にスケールするパラメータ空間内の経路をトラバースする新しい手法を利用する。 現実的な制限によるエラーは抑制され、沿道の世俗的な成長は見られない。 最終的な精度は、体積に依存しない付加コストで任意に向上することができ、生成した状態と正確な基底状態との重なりによって対数的に増加する。

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